Всё сдал! - помощь студентам онлайн Всё сдал! - помощь студентам онлайн

Реальная база готовых
студенческих работ

Узнайте стоимость индивидуальной работы!

Вы нашли то, что искали?

Вы нашли то, что искали?

Да, спасибо!

0%

Нет, пока не нашел

0%

Узнайте стоимость индивидуальной работы

это быстро и бесплатно

Получите скидку

Оформите заказ сейчас и получите скидку 100 руб.!


Исследование системы автоматического управления

Тип Курсовая
Предмет МОТС

ID (номер) заказа
3293449

500 руб.

Просмотров
385
Размер файла
85.98 Кб
Поделиться

Ознакомительный фрагмент работы:

Содержание
Введение……………………………………………………………………………..…3
Нахождение характеристик САУ…………………………………..…………….4
Нахождение передаточной функции Ф(p), амплитудно-фазовой характеристики Ф(j) и построение графиков амплитудно-частотной характеристики Ф(j)и фазово-частотной характеристики argФ(j)……………………………………………………………………..….4
Нахождение переходной функции h(t) и импульсной переходной (весовой) k(t) функции системы…………………………………………….6
Нахождение реакций системы на различные внешние воздействия………..8
Реакция системы на внешнее воздействие g1(t)…………………………..8
Реакция системы на внешнее воздействие g2(t)………………………….9
Реакция системы на внешнее воздействие в виде импульса g3(t)……..13
Заключение…………………………………………………………………...………14
Список использованных источников…………………………………………..…15

Введение
Целью данной работы является исследование системы автоматического управления. Для выполнения этой цели решаются подзадачи по нахождению характеристик САУ, а также нахождение реакций системы на различные внешние воздействия.
Объектом исследования в данной работе является САУ, описываемая простой математической моделью – дифференциальным уравнением 3-го порядка. В качестве методов исследования используются метод нахождение реакции системы с помощью вычетов и с помощью таблиц преобразований Лапласа.
Работа состоит из двух разделов, первый из которых описывает нахождение различных характеристик системы (передаточной функции, амплитудно-фазовой характеристики, амплитудно-частотной характеристики, фазово-частотной характеристики, переходной функции, импульсной переходной (весовой) функции), а второй – нахождению реакции системы на различные внешние воздействия.

Нахождение характеристик САУ
Нахождение передаточной функции Ф(p), амплитудно-фазовой характеристики Ф(j) и построение графиков амплитудно-частотной характеристики Ф(j)и фазово-частотной характеристики argФ(j).
САУ описывается дифференциальным уравнением: x(t)+Ax(t)+Bx(t)+Cxt=Dft, где A = 9.7, B = 6.4, C = 0.9, D = 6, то есть дифференциальное уравнение перепишется в виде:
xt+9.7xt+6.4xt+0.9xt=6ft.
Найдем передаточную функцию системы Ф(р). Для определения Ф(p) применим к (1) преобразование Лапласа при нулевых начальных условиях:
xpp3+Ap2+Bp+C=Dg(t).
Или
xp=Фpgp→Фp=xpgp=Dp3+Ap2+Bp+C,Фp=6p3+9.7p2+6.4p+0.9.
Найдем амплитудно-фазовую характеристику Ф(iω). Амплитудно-фазовая частотная характеристика САУ Ф(iω) получается заменой p на iω в выражении Ф(p):
Фiω=6iω3+9.7iω2+6.4iω+0.9=6-iω3-9.7ω2+6.4iω+0.9.Представим амплитудно-фазовую частотную характеристику Ф(iω) в показательной форме, общий вид которой , где и .
Фiω=6-iω3-9.7ω2+6.4iω+0.9=60.9-9.7ω2+i6.4ω-ω3==60.9-9.7ω2-i6.4ω-ω30.9-9.7ω2+i6.4ω-ω30.9-9.7ω2-i6.4ω-ω3=60.9-9.7ω2-i6.4ω-ω30.9-9.7ω22+6.4ω-ω32.Фiω=60.9-9.7ω22+6.4ω-ω320.9-9.7ω22+6.4ω-ω32==60.9-9.7ω22+6.4ω-ω32.argФiω=arctgImФiωReФiω==arctg-6.4ω-ω30.9-9.7ω22+6.4ω-ω32÷0.9-9.7ω20.9-9.7ω22+6.4ω-ω32=arctg6.4ω-ω39.7ω2-0.9.Амплитудно-частотная характеристика выражается, как
Фiω=60.9-9.7ω22+6.4ω-ω32.Фазово-частотная характеристика выражается как
argФiω=arctg6.4ω-ω39.7ω2-0.9.Построим графики амплитудно-частотной и фазово-частотной характеристик (рисунок 1).

Рис.1. АЧХ и ФЧХ системы
Нахождение переходной функции h(t) и импульсной переходной (весовой) k(t) функции системы.
Переходной функцией системы h(t) называется реакция системы на внешнее воздействие (t) (единичная ступенчатая функция) при нулевых начальных условиях. Для определения h(t) нужно решить уравнение, подставив в его правую часть вместо g(t) функцию h(t)=1(t). Решение производим операторным методом Лапласа.
Исходное уравнение:
y+9.7y+6.4y+0.9y=6.
С помощью преобразования Лапласа получим:
(p3+9.7p2+6.4p+0.9)xp=6p.Разложим многочлен в знаменателе на множители:
xp=6p(p3+9.7p2+6.4p+0.9)= 6pp+9p+0.5(p+0.2).Переведем изображение Y(s) в оригинал y(t) с помощью вычетов.
ht= k1+k2+k3+k4.k1=limp→0xpe0tp =6.67.k3=limp→-0.5xpe-0.5t(p+0.5) =4.71e-0.5t.k2=limp→-9xpe-9t(p+9) =-8.91×10-3e-9t.k4=limp→-0.2xpe-0.2t(p+0.2) =-11.4e-0.2t.Переходная функция:
ht=6.67+4.71e-0.5t-8.91×10-3e-9t-11.4e-0.2t.Весовую функцию k(t) найдем по формуле k(t)=h’(t):
kt=dh(t)dt=-2.355e-0.5t+0.08e-9t+2.28e-0.2t.
Нахождение реакций системы на различные внешние воздействия
Реакция системы на внешнее воздействие g1(t)
При g1t=exp(3t)cos(3t-3) исходное уравнение принимает вид:
y+9.7y+6.4y+0.9y=6exp(3t)cos(3t-3).
L1exp(3t)cos(3t-3) =p-3p2-6p+18.xp=6(p3+9.7p2+6.4p+0.9)= 6p+9p+0.5(p+0.2).Преобразуем уравнение:
x1p=(6p-18)(p2-6p+18)p+9p+0.5(p+0.2).Затем, найдем оригинал x1(t) с помощь разложения изображения x1(p) на простейшие дроби и обратного преобразования Лапласа.
Разложим изображение x1(p) с помощью метода неопределённых коэффициентов:
6*(p-3)(p2-6p+18)p+9p+0.5(p+0.2)=Cp+0.5+Dp+0.2+Ep+9+Fp3+Gp2+Hp+Ip2-6p+18В итоге изображение x1p примет вид:
x1p=0.39p+0.5-0.38p+0.2+-0.00629p+9+-0.00325p+0.081p2-6p+18С помощью обратного преобразования Лапласа получим: x1t=0.39e-0.5t-0.38e-0.2t-0.00629e-9t+-0.0017-0.0119ie-3it((-0.9632-0.2687i)e3t+e3t+6it

Реакция системы на внешнее воздействие g2(t)
Определим реакцию системы x2(t) на внешнее воздействие g2(t) =cos(t/2+2)η(t-3) с помощью весовой функции k(t) при нулевых начальных условиях.
Реакцию системы x2(t) находим с помощью интеграла Дюамеля:
x2t=0tkt-τg2τdτkt= -2.355e-0.5t-0.08e-9t+2.28e-0.2tx2t=0tkt-τg2τdτ==0t-2.355e-0.5t-τ-0.08e-9t-τ+2.28e-0.2t-τcosτ2+2ητ-3dτ==3t-2.355e-0.5t-τ-0.08e-9t-τ+2.28e-0.2t-τcosτ2+2dτI1=3t-2.355e-0.5t-τcosτ2+2dτ==2.355sin(2)sin(t2)-2.355cos(2)sin(t2)-2.355sin(2)cos(t2)-2.355cos(2)cos(t2)-2.355e1.5-0.5tsin(32)sin(2)+2.355e1.5-0.5tcos(32)sin(2))+2.355e1.5-0.5tsin(32)cos(2)+2.355e1.5-0.5tcos(32)cos(2).I2=3t-0.08e-9t-τcosτ2+2dτ==0.009sin(2)sin(t2)-0.0005cos(2)sin(t2)-0.0005sin(2)cos(t2)-0.009cos(2)cos(t2)-0.009e27-9tsin(32)sin(2)+0.0005e27-9tcos(32)sin(2))+0.0005e27-9tsin(32)cos(2)+0.009e27-9tcos(32)cos(2).I3=3t2.28e-0.2t-τcosτ2+2dτ==-1.572sin2sint2+3.931cos2sint2+3.931sin2cost2+1.572cos2cost2+1.572e0.6-0.2tsin32sin2-3.931e0.6-0.2tcos(32)sin(2))-3.931e0.6-0.2tsin(32)cos(2)-1.572e0.6-0.2tcos(32)cos(2).Реакция системы x2(t) на внешнее воздействие g2(t) при нулевых начальных условиях выражается отношением:
x2t=I1+I2+I3==2.355sin(2)sin(t2)-2.355cos(2)sin(t2)-2.355sin(2)cos(t2)-2.355cos(2)cos(t2)-2.355e1.5-0.5tsin(32)sin(2)+2.355e1.5-0.5tcos(32)sin(2))+2.355e1.5-0.5tsin(32)cos(2)+2.355e1.5-0.5tcos(32)cos(2)+0.009sin(2)sin(t2)-0.0005cos(2)sin(t2)-0.0005sin(2)cos(t2)-0.009cos(2)cos(t2)-0.009e27-9tsin(32)sin(2)+0.0005e27-9tcos(32)sin(2))+0.0005e27-9tsin(32)cos(2)+0.009e27-9tcos(32)cos(2)+-1.572sin2sint2+3.931cos2sint2+3.931sin2cost2+1.572cos2cost2+1.572e0.6-0.2tsin32sin2-3.931e0.6-0.2tcos(32)sin(2))-3.931e0.6-0.2tsin(32)cos(2)-1.572e0.6-0.2tcos(32)cos(2).Реакция системы на внешнее воздействие g3(t)
При g3t=3-2tcos4t исходное уравнение принимает вид:
y+9.7y+6.4y+0.9y=63-2tcos4t .
L13-2tcos4t=10p2+224p2+162.xp=6(p3+9.7p2+6.4p+0.9)= 6p+9p+0.5(p+0.2).Преобразуем уравнение:
x3p=6(10p2+224)p2+162p+9p+0.5(p+0.2).Затем, найдем оригинал x3(t) с помощь разложения изображения x1(p) на простейшие дроби и обратного преобразования Лапласа.
Разложим изображение x3(p) с помощью метода неопределённых коэффициентов:
6(10p2+224)p2+162p+9p+0.5(p+0.2)=Cp+0.5+Dp+0.2+Ep+9+Fp+Gp2+16+Hp+Ip2+162В итоге изображение x1p примет вид:
x3p=-2.02p+0.5-1.98p+0.2+0.009p+9+0.027p-0.53p2+16+0.15p-2.34p2+162С помощью обратного преобразования Лапласа получим: x3t=-2.02e-0.5t-1.98e-0.2t+0.009e-9t+0.027cos4t-0.133sin4t+0.019tsin4t-2.340.008sin4t-0.031tcos4t.Заключение
В результате выполнения работы была исследована система автоматического управления, описываемая дифференциальным уравнением 3-го порядка.
В первой части работы были найдены основные характеристики системы: передаточная функция, амплитудно-частотная и фазово-частотная характеристики, переходная и импульсно-переходная функции. Для АЧХ и ФЧХ также были построены соответствующие графики.
Во второй части работы рассмотрены реакции системы на различные внешние воздействия. Реакции системы находились несколькими способами: с помощью преобразования Лапласа и с помощью метода вычетов.

Список использованных источников
Математические основы теории автоматического регулирования, /под. ред. Чемоданова Б.К., -М.: Высшая школа, 1977.
Ефимов А.В., Золотарев Ю.Г., Терпигорева В.М. Математический анализ (специальные разделы). ч. 2 – М.: Высш. школа 1989.
Пантелеев А.В., Якимов С.А. Теория функций комплексного переменного и операционное исчисление в примерах и задачах. – М.: Высш. школа, 2001.
Охорзин В.А., Сизов С.Н., Сливина Т.А., Розанов О.В. Математические основы теории систем. Учебное пособие. –Красноярск, СибГАУ, 2006.


Нет нужной работы в каталоге?

Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.

Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов

Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит

Бесплатные доработки и консультации

Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки

Гарантируем возврат

Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа

Техподдержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему

Строгий отбор экспертов

К работе допускаются только проверенные специалисты с высшим образованием. Проверяем диплом на оценки «хорошо» и «отлично»

1 000 +
Новых работ ежедневно
computer

Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы

Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован

avatar
Математика
История
Экономика
icon
159599
рейтинг
icon
3275
работ сдано
icon
1404
отзывов
avatar
Математика
Физика
История
icon
157252
рейтинг
icon
6081
работ сдано
icon
2741
отзывов
avatar
Химия
Экономика
Биология
icon
105734
рейтинг
icon
2110
работ сдано
icon
1318
отзывов
avatar
Высшая математика
Информатика
Геодезия
icon
62710
рейтинг
icon
1046
работ сдано
icon
598
отзывов
Отзывы студентов о нашей работе
59 439 оценок star star star star star
среднее 4.9 из 5
УрФУ
Дмитрий выполнил курсовой проект в кратчайшие сроки на отлично, причём досрочно!!! Большое...
star star star star star
Политех
Спасибо, работа очень качественно выполнена, замечаний нет, успешно сдана.
star star star star star
РГУ им.Косыгина
были опечатки, из за которых пришлось печатать 2 раз (и еще препод всерьез докопался до сл...
star star star star star

Последние размещённые задания

Ежедневно эксперты готовы работать над 1000 заданиями. Контролируйте процесс написания работы в режиме онлайн

2 задания в файле все подробно описано, вариант 17

Чертёж, Инженерная графика

Срок сдачи к 29 сент.

только что

Я не знаю для чего статья, ринц или что, я ваще хз

Статья, Журналистика

Срок сдачи к 30 сент.

2 минуты назад
2 минуты назад

по дисциплине «Дошкольная педагогика»

Контрольная, Педагогика и психология

Срок сдачи к 25 сент.

4 минуты назад

Гражданский процесс

Контрольная, Гражданский процесс

Срок сдачи к 28 сент.

6 минут назад

подготовить в письменной форме подробные ответы на все вопросы

Ответы на билеты, Оитдоу организация и технология документационного обеспечения управления, документоведение

Срок сдачи к 30 сент.

6 минут назад

Подготовить к экзамену билеты

Ответы на билеты, Основы архивного терминоведения

Срок сдачи к 30 сент.

9 минут назад

Пиелонефрит(острый и хронический) этиология

Курсовая, Медицина

Срок сдачи к 8 окт.

10 минут назад

Нет

Эссе, Зачеты

Срок сдачи к 23 сент.

11 минут назад

Процедуры несостоятельности (банкротства)...

Курсовая, по предпринимательскому праву на 2026-2027 учебный год

Срок сдачи к 27 сент.

11 минут назад

Написать отчет по практике

Отчёт по практике, Реклама

Срок сдачи к 28 сент.

11 минут назад

Сделать практику

Отчёт по практике, Бухгалтерский учет

Срок сдачи к 27 нояб.

11 минут назад

Достоинства и недостатки метода "планирование потребности в материалах mrp-1"

Курсовая, управление материальными потоками, логистика

Срок сдачи к 24 сент.

11 минут назад

Задание по дисциплине "Семейное консультирование"

Другое, Психология

Срок сдачи к 11 окт.

11 минут назад

Выполнить 2 практические

Практическая работа, Экология

Срок сдачи к 27 сент.

11 минут назад

Написать курсовую

Курсовая, Исторические источники в информационном обществе

Срок сдачи к 4 окт.

11 минут назад
planes planes
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!

Размещенные на сайт контрольные, курсовые и иные категории работ (далее — Работы) и их содержимое предназначены исключительно для ознакомления, без целей коммерческого использования. Все права в отношении Работ и их содержимого принадлежат их законным правообладателям. Любое их использование возможно лишь с согласия законных правообладателей. Администрация сайта не несет ответственности за возможный вред и/или убытки, возникшие в связи с использованием Работ и их содержимого.

«Всё сдал!» — безопасный онлайн-сервис с проверенными экспертами

Используя «Свежую базу РГСР», вы принимаете пользовательское соглашение
и политику обработки персональных данных
Сайт работает по московскому времени:

Вход
Регистрация или
Не нашли, что искали?

Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!

Файлы (при наличии)

    это быстро и бесплатно
    Введите ваш e-mail
    Файл с работой придёт вам на почту после оплаты заказа
    Успешно!
    Работа доступна для скачивания 🤗.